Đánh giá mức độ phát thải khí nhà kính liên quan đến chất thảisinh hoạt hữu cơ bằng phân tích dòng và đề xuất giải pháp giảm thiểu khuvực thị trấn châu quỳ huyện gia lâm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

LƢƠNG THÙY DƢƠNG

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ
KÍNH LIÊN QUAN ĐẾN CHẤT THẢI SINH HOẠT
HỮU CƠ BẰNG PHÂN TÍCH DÒNG VÀ ĐỀ XUẤT
GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU KHU VỰC THỊ TRẤN
TRÂU QUỲ HUYỆN GIA LÂM

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

HÀ NỘI - 2014


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

LƢƠNG THÙY DƢƠNG

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ
KÍNH LIÊN QUAN ĐẾN CHẤT THẢI SINH HOẠT
HỮU CƠ BẰNG PHÂN TÍCH DÒNG VÀ ĐỀ XUẤT
GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU KHU VỰC THỊ TRẤN
TRÂU QUỲ HUYỆN GIA LÂM

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Mã số: chƣơng trình đào tạo thí điểm

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học : PGS.TS. Nguyễn Thị Hà

HÀ NỘI - 2014


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan : Luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự của cá
nhân, đƣợc thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Thị Hà.
Các số liệu, những kết luận nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận văn này
trung thực và chƣa đƣợc công bố dƣới bất kỳ hình thức nào.

Học viên

Lƣơng Thùy Dƣơng


LỜI CẢM ƠN
Đƣợc sự phân công của Khoa Sau Đại học, Đại học Quốc gia Hà Nội và sự
đồng ý của giáo viên hƣớng dẫn PGS.TS Nguyễn Thị Hà tôi đã thực hiện đề tài
“Đánh giá mức độ phát thải khí nhà kính liên quan đến chất thải sinh hoạt hữu cơ
bằng phân tích dòng và đề xuất giải pháp giảm thiểu khu vực thị trấn Trâu Quỳ
huyện Gia Lâm”.
Để hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn
Thị Hà đã tận tình hƣớng dẫn tôi thực hiện luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn các thày, cô đã tận tình hƣớng dẫn, giảng dạy và
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và rèn luyện tại khoa Sau đại
học, Đại học Quốc gia Hà Nội.
Xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo xí nghiệp môi trƣờng đô thị Gia Lâm,
ban quản lý bãi xử lý rác thải Kiêu Kỵ đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi thu thập, tổng
hợp số liệu và thực hiện các khảo sát thực địa.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất.
Song do những hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không tránh khỏi những
thiếu sót nhất định mà bản thân chƣa thấy đƣợc. Tôi rất mong đƣợc sự góp ý của
quý thày cô và các bạn để luận văn đƣợc hoàn chỉnh hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày …. tháng…. năm 20…
Học viên

Lƣơng Thùy Dƣơng


Mục lục
Danh mục các ký hiệu viết tắt .................................................................................... 5
Danh mục các bảng .................................................................................................... 6
Danh mục các hình vẽ, biểu đồ .................................................................................. 7
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 8
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN .................................... Error! Bookmark not defined.
1.1 Tổng quan về các nghiên cứu và các phƣơng pháp xử lý rác thải trên thế
giới và khu vực ...................................................... Error! Bookmark not defined.

1.1.1 Tổng quan về chất thải sinh hoạt (phát sinh, thành phần,...)Error! Bookmark no

1.1.2 Hiện trạng và các phương pháp xử lý rác trên thế giới và tại Việt NamError! Boo

1.2 Phƣơng pháp MFA và ứng dụng trong kiểm soát, giảm thiểu chất thảiError! Bookma
1.2.1 Lịch sử của phương pháp MFA ................ Error! Bookmark not defined.
1.2.2 Một số ứng dụng của MFA ....................... Error! Bookmark not defined.

1.3 Tổng quan về rác thải sinh hoạt hữu cơ và khí nhà kínhError! Bookmark not define
1.3.1 Tổng quan về rác thải sinh hoạt hữu cơ ... Error! Bookmark not defined.

1.3.2 Tổng quan về khí nhà kính ........................ Error! Bookmark not defined.

1.4 Sự cần thiết phải thu hồi khí nhà kính (CH4) từ rác thải sinh hoạt hữu cơError! Book
1.4.1 Tác động của khí nhà kính (CH4) ............. Error! Bookmark not defined.
1.4.2 Tiềm năng mêtan sinh hóa của chất thải hữu cơError! Bookmark not defined.

1.4.3 Quá trình hình thành khí ở các bãi chôn lấp chất thảiError! Bookmark not defin

CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUError! Book
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu .................................... Error! Bookmark not defined.
2.1.1 Khí thải nhà kính (metan) ......................... Error! Bookmark not defined.
2.1.2 Rác thải sinh hoạt hữu cơ: ........................ Error! Bookmark not defined.
2.2 Phạm vi nghiên cứu ......................................... Error! Bookmark not defined.
2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu................................ Error! Bookmark not defined.
2.3.1 Thu thập, xử lý số liệu ............................... Error! Bookmark not defined.
2.3.2 Điều tra, khảo sát, phỏng vấn ................... Error! Bookmark not defined.
2.3.3 Phân tích hệ thống .................................... Error! Bookmark not defined.
2.3.4 Phương pháp đánh giá, phân tích và dự báoError! Bookmark not defined.
3


CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .............. Error! Bookmark not defined.
3.1. Kết quả điều tra, khảo sát về các nguồn thải chất thải rắn hữu cơ trên địa
bàn nghiên cứu ...................................................... Error! Bookmark not defined.

3.2. Kết quả phân tích dòng chất thải rắn hữu cơ (định lƣợng)Error! Bookmark not defi
3.3. Kết quả điều tra về hiện trạng quản lý, xử lý chất thải rắn hữu cơ trên địa
bàn thị trấn Trâu Quỳ ............................................ Error! Bookmark not defined.

3.4. Kết quả đánh giá nguy cơ phát thải khí metan từ chất thải rắn hữu cơError! Bookma

3.4.1. Kết quả tính toán lượng cacbon hữu cơ phát thải tại bãi chôn lấp (định
tính ) ................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.4.2 Tính lượng khí CH4 thoát ra từ rác thải sinh hoạt thị trấn Trâu Quỳ, Gia
Lâm..................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.5. Đề xuất các biện pháp quản lý và xử lý chất thải rắn hữu cơ nhằm giảm
thiểu phát thải khí metan vào môi trƣờng ............. Error! Bookmark not defined.
3.5.1 Đề xuất biện pháp quản lý ........................ Error! Bookmark not defined.
3.5.2 Đề xuất giải pháp công nghệ .................... Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN .............................................................. Error! Bookmark not defined.
Phụ lục 1 ................................................................... Error! Bookmark not defined.
Phụ lục 2 ................................................................... Error! Bookmark not defined.
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................... 9

4


Danh mục các ký hiệu viết tắt
BCL

: Bãi chôn lấp

BĐKH : Biến đổi khí hậu
BOD

: Biochemical oxygen demand (Nhu cầu oxy sinh hóa)

CDM

: Clean development mechamism (Cơ chế phát triển sạch)

CTSH

: Chất thải sinh hoạt

CTSHHC : Chất thải sinh hoạt hữu cơ
CTR

: Chất thải rắn

DOC

: Dissolved organic carbon (cacbon hữu cơ hòa tan)

LCA

: Life cycle assessment (Đánh giá vòng đời sản phẩm)

MFA

: Material flow analysis (Phân tích dòng)

tCO2eq

: Tấn CO2 tƣơng đƣơng

UNFCCC: United Nations Framework Convention on Climate Change (Công ƣớc
khung của liên hiệp quốc về biến đổi khí hậu)

5

Danh mục các bảng
Bảng 1.1: Thành phần khí thải từ BCL chất thải Nam SơnError! Bookmark not defined.
Bảng 1.2: Một số khí nhà kính chủ yếu ................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 1.3: Dự báo lƣợng phát thải khí CH4 (triệu tấn CH4)Error! Bookmark not defined.

Bảng 1.4: Dự báo nồng độ khí CH4 trong khí quyển (phần tỷ)Error! Bookmark not define
Bảng 1.5: Thành phần khí biogas (% thể tích)...... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3. 1: Thành phần khí thải tại BCL chất thải Kiêu KỵError! Bookmark not defined.
Bảng 3.2: Tổng lƣợng rác thải sinh hoạt thị trấn Trâu Quỳ xử lý tại bãi Kiêu Kỵ
năm 2012 .................................................................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.3: Thành phần rác thải tại bãi xử lý Kiêu KỵError! Bookmark not defined.

Bảng 3.4: Giá trị tƣơng quan của tham số CH4 theo loại bãi chôn lấpError! Bookmark not
Bảng 3.5: Tỷ lệ gia tăng lƣợng rác giai đoạn 2012 - 2014Error! Bookmark not defined.

Bảng 3.6: Dự báo khối lƣợng phát thải khí metan đến năm 2020Error! Bookmark not def

6


Danh mục các hình vẽ, biểu đồ
Hình 1.1: Lưu trình của chất hữu cơ trong cuộc sốngError!

Bookmark

not

defined.
Hình 1.2: Sơ đồ phân hủy rác thải sinh hoạt tại ô chôn lấp có che phủ. ...... Error!

Bookmark not defined.
Hình 1.3: Các giai đoạn phân hủy kị khí tạo khí sinh họcError! Bookmark not
defined.
Hình 2. 1: Bản đồ địa giới thị trấn Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm
………………Error! Bookmark not defined.

Hình 3.1: Phân tích các dòng phát thải khí metan từ rác thải sinh hoạtError! Bookmark n
Hình 3.2: Tỷ lệ rác thải sinh hoạt được xử lý tại thị trấn Trâu Quỳ, huyện Gia
Lâm ........................................................................... Error! Bookmark not defined.

Hình 3.3: Quá trình thu gom rác thải tại thị trấn Trâu Quỳ, Gia LâmError! Bookmark no
Hình 3.4: Hệ thống thu hồi khí metan được đề xuất Error! Bookmark not defined.

Hình 3.5: Hệ thống thu hồi khí metan thụ động được đề xuấtError! Bookmark not defined

Hình 3.6: Hệ thống thu hồi khí metan chủ động được đề xuấtError! Bookmark not define

Biểu đồ 3.1: Biểu đồ biến thiên rác thải thị trấn Trâu Quỳ năm 2012Error! Bookmark not

Biểu đồ 3.2: Dự báo khối lượng phát thải khí metan đến năm 2020Error! Bookmark not d

7


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Theo thống kê của hiệp hội Đô thị và môi trƣờng Việt Nam, tổng lƣợng
chất thải của cả nƣớc khoảng trên 31,5 triệu tấn. Trong đó, lƣợng rác thải công
nghiệp khoảng 5,5 triệu tấn và trên dƣới 1 triệu tấn rác thải nguy hại. Dự tính,
tổng số chất thải rắn phát sinh trong năm 2015 sẽ khoảng 43,6 triệu tấn (trong đó

9,6 triệu tấn chất thải công nghiệp và 1,8 triệu tấn từ các làng nghề)…Với tỷ lệ
phát sinh chất thải sinh hoạt tại các khu vực đô thị lớn, khoảng 0,7 1kg/ngƣời.năm; tỷ lệ gia tăng rác thải sinh hoạt tại các thành phố lớn từ 6,7 8,5%/năm. Lƣợng khí phát thải từ các bãi rác là một trong những tác nhân góp
phần gây ra biến đổi khí hậu (BĐKH) [Báo cáo hiệp hội Đô thị và môi trƣờng
Việt Nam, 2010].
Ảnh hƣởng của việc phát thải khí gas tại các bãi chôn lấp rác thải dẫn đến phát
sinh khí nhà kính là rất lớn và đứng thứ hai sau ngành năng lƣợng ở mỗi quốc gia.
Tại Việt Nam, nếu các bãi chôn lấp trong toàn quốc có lắp đặt hệ thống thu khí gas
bãi chôn lấp và đốt khí mêtan cũng sẽ góp phần giảm phát thải (0,25tấn CO2/tấn
rác) hay đến 7,8 triệu tấn CO2/năm. Đặc biệt, nếu tái sử dụng thành nguồn năng
lƣợng thay thế năng lƣợng hóa thạch thì con số này sẽ là một đóng góp đáng kể
trong ứng phó với BĐKH.
Biến đối khí hậu đang là vấn đề rất đƣợc quan tâm trên phạm vi toàn cầu.
Biến đổi khí hậu đã và đang tác động trực tiếp đến đời sống con ngƣời và môi
trƣờng sinh thái .Các biểu hiện liên quan đến biến đổi khí hậu ngày càng rõ:
nhiệt độ trung bình năm tăng từ 0,6 – 0,90C (IPCC,2013) , nhiệt độ mùa đông
tăng nhanh hơn mùa hè, nhiệt độ các vùng phía bắc tăng nhanh hơn phía nam.
Hiện tƣợng tiết cực đoan xuất hiện nhiều hơn. Hà Nội có những đợt nắng nóng
8


kéo dài với nhiệt độ lớn hơn 400C vào mùa hè và có những đợt rét đậm, rét hại
với nhiệt độ xuống tới dƣới 100C vào mùa đông.

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt:
1. Nguyễn Thị Hà, Nguyễn Mạnh Khải, Ngô Vân Anh, Nguyễn Minh
Phƣơng, Hans B. Wittgren, Karin Tonderski, Jans O. Drangert (2012). Đánh giá
dòng Cadimi trong mối tƣơng quan với hoạt động của cộng đồng xã Cổ Loa,
Đông Anh, Hà Nội. Tạp chí Khoa học Đại học Quốc Gia Hà Nội, Tập 28, Số 4S,
tr. 38 – 44.

2. Nghiêm Vân Khanh, Nguyễn Kim Thái (2007). Áp dụng phân tích dòng
luân chuyển vật chất để cải thiện quản lý tại nhà máy xử lý chất thải rắn hữu cơ
Cầu Diễn, Hà Nội. Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng, số 1, tr79-tr85.
3. Nguyễn Võ Châu Ngân, Lê Hoàng Việt, Nguyễn Xuân Hoàng và Vũ
Thành Trung (2014). Tính toán phát thải khí metan từ rác thải sinh hoạt khu vực
nội ô thành phố Cần Thơ. Tạp chí Khoa học Trƣờng đại học Cần Thơ số 31tr 99 105
4.Trần Thục, Trần Thị Lan Hƣơng, Đào Minh Trang (2012). Tích hợp biến
đổi khí hậu vào kế hoạch phát triển kinh tế xã hội.Nhà xuất bản tài nguyên môi
trƣờng và bản đổ.
5. Hiệp hội công nghiệp và môi trƣờng Việt Nam (2012). Báo cáo tổng kết năm
2012.
6. UBND thị trấn Trâu Quỳ (2011). Phƣơng hƣớng phát triển thị trấn Trâu Quỳ
7. Viện khoa học khí tƣợng thuỷ văn và môi trƣờng (2010). Biến đổi khí hậu
và tác động ở ViệtNam.
8. Xí nghiệp môi trƣờng đô thị Gia Lâm (2012).Báo cáo tổng hợp khối
lƣợng rác thải 2012.
9


9. Xí nghiệp môi trƣờng đô thị Gia Lâm (2012). Nhật ký tổng hợp khối
lƣợng rác thải thu gom năm 2012.
10. Xí nghiệp môi trƣờng đô thị Gia Lâm (2013). Nhật ký tổng hợp khối
lƣợng rác thải thu gom năm 2013.
11. Xí nghiệp môi trƣờng đô thị Gia Lâm (2014). Nhật ký tổng hợp khối
lƣợng rác thải thu gom năm 2014.
Tài liệu tiếng Anh:
1. Agnès Montangero (2007). Material Flow Analysis A Toolto assess
Material Flows for Environmental Sanitation planning in Developing countries,
Department of Water and Sanitation in Developing Countries.
2. Agnès Montangero , Belevi H (2007). Assessing nutrient flows in septic

tanks by eliciting expert judgement: A promising method in the context of
developing countries, Water Research, No 41: 1052-1064.
3. Agnès Montangero (2006). Material flow analysis for environmental
sanitation planning in developing countries, an approach to assess material flows
with limited data availability. PhD thesis University Innsbruck.
4.Tomoko Okayama and Masako Shimizu (2007). Analysis of Waste Flow
and environmental Impact of Waste Management at Aichi EXPO. Proceeding of
international Symposium on EcoTopia Science 2007, ISETS07.
5. UNFCCC (1995). Kyoto protocol refernce manual on accouting of
emissisions and assigned amout.
6. UNFCCC (2013). Kyoto protocol refernce manual on accouting of
emissisions and assigned amout.
7. UNFCCC (2013). CDM methodlogy Booklet icon used this booklet.
Tài liệu tham khảo mạng
1. www.elsevier.com/locate/watres
2. />3. />
10


11